FR2571051A1 - PROCESS FOR SYNTHESIZING THIOGLYCOLIC ACID - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE SYNTHESE DE L'ACIDE THIOGLYCOLIQUE. SELON L'INVENTION, ON MET EN CONTACT, DANS UNE ZONE REACTIONNELLE, SOUS UNE PRESSION ELEVEE D'AU MOINS 17BARS FORMEE PAR DU SULFURE D'HYDROGENE GAZEUX, UN MELANGE D'ACIDE MONOCHLOROACETIQUE ET D'ACIDE DICHLOROACETIQUE OU BIEN LEURS SELS DE METAUX ALCALINS A UN RAPPORT PONDERAL DE 99:1 A 75:25 AVEC UN HYDROSULFURE D'UN METAL ALCALIN OU ALCALINO-TERREUX DE FACON QUE LE RAPPORT MOLAIRE DE L'HYDROSULFURE DE METAL A L'ACIDE MONOCHLOROACETIQUE SOUS FORME D'ACIDE LIBRE SOIT D'AU MOINS 2,1 ET A L'ACIDE DICHLOROACETIQUE SOIT D'AU MOINS 3,1; ON SEPARE LES LIQUIDES PRODUITS ET ON EN RECUPERE L'ACIDE THIOGLYCOLIQUE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA PRODUCTION DE PREPARATIONS D'ONDULATION POUR LES CHEVEUX, DE DEPILATOIRES COSMETIQUES ET POUR DES AGENTS DU COMMERCE UTILISES POUR RETIRER LE POIL DES DEPOUILLES ET ANALOGUES.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR SYNTHESIS OF THIOGLYCOLIC ACID. ACCORDING TO THE INVENTION, CONTACT IS IN A REACTION ZONE UNDER A HIGH PRESSURE OF AT LEAST 17 BARS FORMED BY HYDROGEN SULFIDE GAS, A MIXTURE OF MONOCHLOROACETIC ACID AND DICHLOROACETIC ACID OR THEIR METAL SALTS ALKALINS HAVE A WEIGHT RATIO OF 99: 1 TO 75:25 WITH A HYDROSULFIDE OF AN ALKALINE OR ALKALINO-EARTH METAL SO THAT THE MOLAR RATIO OF METAL HYDROSULFIDE TO MONOCHLOROACETIC ACID IN THE FORM OF FREE ACID IS D 'AT LEAST 2.1 AND WITH DICHLOROACETIC ACID OR AT LEAST 3.1; THE LIQUIDS PRODUCED ARE SEPARATED AND THE THIOGLYCOLIC ACID IS RECOVERED. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE PRODUCTION OF WAVING PREPARATIONS FOR THE HAIR, OF COSMETIC DEPILATORIES AND FOR TRADE AGENTS USED TO REMOVE THE HAIR FROM STAINS AND THE LIKE.
Description
La présente invention est dirigée vers un procédé pour former de l'acideThe present invention is directed to a process for forming acid
thioglycolique à de hautsthioglycolic to high
rendements par réaction de mélanges d'acide monochloro- yields by reaction of mixtures of monochloro-
acétique et d'acide dichloroacétique avec un hydrosulfure d'un métal alcalin dans les conditions décrites ci-après. L'acide thioglycolique est un produit très souhaité ayant diverses applications commerciales. Il forme l'ingrédient actif de la plupart des préparations d'ondulation des cheveux. On l'utilise également de manière intensive dans les épilatoires cosmétiques et dans les agents du commerce utilisés pour retirer les poils des dépouilles et analogues. Divers autres usages commerciaux sont faits de l'acide thioglycolique en plus de ceux ci-dessus décrits. Les demandes importantes et variées pour l'acide thioglycolique requièrent fortement la formation de ce matériau par la méthode la plus acetic acid and dichloroacetic acid with a hydrosulfide of an alkali metal under the conditions described below. Thioglycolic acid is a very desired product having various commercial applications. It forms the active ingredient of most hair ripple preparations. It is also used extensively in cosmetic depilatories and in commercial agents used to remove hair from bodies and the like. Various other commercial uses are made of thioglycolic acid in addition to those described above. The large and varied demands for thioglycolic acid strongly require the formation of this material by the most effective method.
efficace et la plus économique.efficient and the most economical.
L'acide thioglycolique est actuellement préparé commercialement par réaction d'acide monochloroacétique Thioglycolic acid is currently prepared commercially by reaction of monochloroacetic acid
pur avec de l'hydrosulfure de sodium dans un milieu aqueux. pure with sodium hydrosulfide in an aqueous medium.
Après acidification, l'acide thioglycolique est extrait du mélange réactionnel avec un solvant organique approprié et est purifié par distillation. Ce procédé a d'abord After acidification, the thioglycolic acid is extracted from the reaction mixture with a suitable organic solvent and is purified by distillation. This process first
été décrit par Carius dans Ann. 124, 43 (1862) et ultérieu- was described by Carius in Ann. 124, 43 (1862) and later
rement perfectionné par Klason et Carlson dans Ber. 39, perfected by Klason and Carlson in Ber. 39
732-738 (1906). Ces derniers auteurs ont enseigné que le- 732-738 (1906). These latter authors have taught that
procédé était je mieux mis sn oeuvre en utilisant une liqueur d'hydrosulfure de sodium de pas plus de 15% en poids et une solution d'acide monochloroacétique faible contenant The process was best carried out using a sodium hydrosulfide liquor of not more than 15% by weight and a solution of weak monochloroacetic acid containing
l'acide à pas plus de 20% en poids. the acid at not more than 20% by weight.
D'autres méthodes ont été suggérées. Celles-ci comprennent une synthèse en deux étapes consistant à faire initialement réagir l'acide monochloroacétique avec du thiosulfate de sodium avec ensuite hydrolyse du sel de Bunte résultant (voir brevets US 2 594 030; 2 413 361 et brevet britannique 624 568). Une autre synthèse proposée (brevet Allemagne 180 875) comprend la réaction de l'acide monochloroacétique avec un polysulfure alcalin puis la réduction de l'acide dithiodiglycolique formé par le moyen de zinc et d'un acide minéral. Le brevet US 3 860 641 décrit un procédé de. formation de l'acide thioglycolique par chauffage d'un hydrosulfure alcalin Other methods have been suggested. These include a two-step synthesis of initially reacting the monochloroacetic acid with sodium thiosulfate followed by hydrolysis of the resulting Bunte salt (see US Patent Nos. 2,594,030; 2,413,361 and British Patent 624,568). Another proposed synthesis (German Patent No. 180,875) comprises reacting the monochloroacetic acid with an alkali polysulfide and then reducing the dithiodiglycolic acid formed by means of zinc and a mineral acid. US Patent 3,860,641 discloses a method of. formation of thioglycolic acid by heating an alkaline hydrosulfide
avec un acide xanthogénique.with a xanthogenic acid.
Des brevets récents dirigés vers des modifica- Recent patents directed to changes in
tions du procédé de Klason et Carison pour former l'acide thioglycolique comprennent les brevets US 3 927 085 et 4 082 790. Le brevet US 3 927 085 décrit une modification qui nécessite la présence d'hydroxyde aqueux de soude ou d'ammonium, une pression partielle de sulfure Klonson and Carison's process for forming thioglycolic acid include US Pat. Nos. 3,927,085 and 4,082,790. US Pat. No. 3,927,085 discloses a modification which requires the presence of aqueous hydroxide of sodium hydroxide or ammonium hydroxide. sulphide partial pressure
d'hydrogène et de l'acide monochloroacétique ou monochloro- of hydrogen and monochloroacetic acid or monochloro-
propionique pur à 4-12 moles%.pure propionic at 4-12 mole%.
Le brevet US 4 082 790 enseigne que les mono-, di- ou trimercaptans de formule R(SH)a peuvent être formés par réaction du mono-, di- ou trichlorure ou bromure, R(X)a avec H2S et de l'ammoniac ou une amine dans des systèmes aqueux pour donner le mercaptan correspondant R(SH)a. R peut représenter un acide carboxylique aliphatique et a représente un nombre US Pat. No. 4,082,790 teaches that mono-, di- or trimercaptans of formula R (SH) a can be formed by reaction of mono-, di- or trichloride or bromide, R (X) a with H 2 S and ammonia or an amine in aqueous systems to give the corresponding mercaptan R (SH) a. R can represent an aliphatic carboxylic acid and a represents a number
entier de 1 à 3.integer from 1 to 3.
Le procédé le plus couramment utilisé est celui- The most commonly used method is
décrit par Klason et Carlson. L'acide carboxylique de départ est I'acide monochloroacétique pur soit sous la described by Klason and Carlson. The starting carboxylic acid is pure monochloroacetic acid either under the
forme de l'acide libre ou de son sel d'un métal alcalin. form of the free acid or its salt of an alkali metal.
L'alimentation acide doit être exempte de polyhaloacides pour éviter la formation des polythiols correspondants The acid feed must be free of polyhaloacids to prevent the formation of the corresponding polythiols
comme cela est suggéré dans le brevet US 4 082 790. as suggested in US Patent 4,082,790.
Etant donné le fait que l'acide chloroacétique se forme normalement en tant que mélange de mono- et dihaloacides, la technique actuellement connue nécessite la séparation et la purification de l'acide monochloroacétique avant son utilisation afin d'obtenir des rendements élevés du Since chloroacetic acid normally forms as a mixture of mono- and dihaloacids, the currently known technique requires the separation and purification of monochloroacetic acid prior to use in order to obtain high yields of the monochloroacetic acid.
produit souhaité.desired product.
Il serait très souhaitable d'avoir un procédé de formation de l'acide thioglycolique souhaité utilisant une combinaison d'acidesmono- et polychloroacétiques en tant que réactif alimentaire. Un tel procédé donnerait un mode plus efficace et économique de production du It would be highly desirable to have a desired thioglycolic acid forming process using a combination of mono- and polychloroacetic acids as a food reagent. Such a process would provide a more efficient and economical mode of
produit souhaité.desired product.
La présente invention est dirigée vers un procédé de formation de l'acide thioglycolique à des rendements élevés par réaction, dans un milieu aqueux et à une pression élevée d'au moins 17 bars,d'un mélange d'acidesmono-et dichloroacétiquesavec de l'hydrosulfure de sodium aux conditions décrites ci-après. Le présent procédé offre un moyen pour obtenir de très hauts rendements du produit souhaité tout en utilisant un The present invention is directed to a process for forming thioglycolic acid in high yields by reacting, in an aqueous medium and at an elevated pressure of at least 17 bar, a mixture of mono- and dichloroacetic acids with carbon dioxide. sodium hydrosulfide under the conditions described below. The present process provides a means for obtaining very high yields of the desired product while using a
mélange d'acides acétiques substitués en chlorure. mixture of substituted acetic acids into chloride.
Ce procédé élimine la purification précédemment requise de l'acide monochloroacétique pour une utilisation en tant qu'alimentation dans le formation commerciale de This process eliminates the previously required purification of monochloroacetic acid for use as a feed in the commercial formation of
l'acide thioglycolique.thioglycolic acid.
L'acide organique halogéné comme charge alimen- Halogenated organic acid as feedstock
taire utilisé dans le présent procédé est un mélange used in the present process is a mixture
d'acide monochloroacétique et d'acide dichloroacétique. of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid.
Le rapport pondéral des acides acétiques mono- à di- The weight ratio of mono- to di-
substitués dans la charge d'alimentation peut être compris entre environ 99:1 et 75:25 en préférant environ 98:2 à 95:5. L'inclusion de l'acide dichloroacétique comme partie de la charge alimentaire s'est révélée, dans les présentes conditions, de manière inattendue, ne pas être néfaste mais au contraire aider à la production Substituted in the feedstock can range from about 99: 1 to 75:25, preferably from about 98: 2 to 95: 5. The inclusion of dichloroacetic acid as a part of the feed burden has been unexpectedly shown in the present conditions not to be harmful but, on the contrary, to assist production.
de l'acide thioglycolique à de hauts rendements. thioglycolic acid at high yields.
La charge alimentaire d'acides organiques mélangés peut être introduite dans la zone réactionnelle, comme décrit ci-dessous, dans un milieu aqueux. La concentration de la charge d'acides organiques mélangés peut être toute concentration qui produit une phase liquide homogène dans les conditions de réaction. La charge alimentaire d'acides organiques peut être d'environ à 35% en poids en préférant d'environ 20 à 35% en poids en se basant sur le système liquide aqueux introduit The feedstock of mixed organic acids can be introduced into the reaction zone, as described below, in an aqueous medium. The concentration of the mixed organic acid filler can be any concentration that produces a homogeneous liquid phase under the reaction conditions. The feedstock of organic acids can be from about 35% by weight, preferably from about 20 to 35% by weight based on the introduced aqueous liquid system.
dans la zone réactionnelle.in the reaction zone.
La charge alimentaire d'acides organiques mélangés peut être introduite sous la forme des acides libres. L'acide libre est la charge alimentaire préférée bien que les acides puissent être partiellement ou totalement sous la forme de leur sel d'un métal alcalin, tel que le sodium,lors de l'introduction dans la zone réactionnelle. L'hydrosulfure réactif d'un métal alcalin ou lO alcalino-terreux peut facilement être formé de manières connues. I1 est préférable d'utiliser de l'hydrosulfure de sodium bien que d'autres hydrosulfures de métal alcalin, comme l'hydrosulfure de potassium ou des The feedstock of mixed organic acids can be introduced as free acids. The free acid is the preferred feedstock although the acids may be partially or completely in the form of their alkali metal salt, such as sodium, upon introduction into the reaction zone. The reactive hydrosulfide of an alkali metal or alkaline earth metal can easily be formed in known ways. It is preferable to use sodium hydrosulfide although other alkali metal hydrosulfides, such as potassium hydrosulfide or
hydrosulfures de métaux alcalino-terreux comme l'hydro- alkaline earth metal hydrosulphides such as hydro-
sulfure de calcium puissent être utilisés. L'hydrosulfure d'un métal alcalin ou alcalino-terreux doit être à des concentrations solubles dans l'eau de 7 à environ 40% en poids et de préférence de 25 à 35% en poids dans le Calcium sulphide may be used. The hydrosulfide of an alkali or alkaline earth metal must be at water-soluble concentrations of 7 to about 40% by weight and preferably 25 to 35% by weight in the water.
système aqueux dans la zone réactionnelle. aqueous system in the reaction zone.
Les charges alimentaires aqueuses de (1) les acides chloroacétiques mélangés et (2) l'hydrosulfure d'un métal doivent être introduites dans la zone réactionnelle de façon qu'il y ait un excès molaire de The aqueous feeds of (1) the mixed chloroacetic acids and (2) the hydrosulfide of a metal must be introduced into the reaction zone so that there is a molar excess of
l'hydrosulfure d'un métal aux acides mono- et dichloro- the hydrosulfide of a metal with mono- and dichloro-
acétiques mélangés. Le rapport molaire de l'hydrosulfure d'un métal à l'acide monochloroacétique (sous forme d'acide libre) dans la charge alimentaire doit être d'au moins 2,1 ou, lorsqu'il est fourni sous la forme d'un sel, mixed acetics. The molar ratio of a metal hydrosulfide to monochloroacetic acid (as free acid) in the feed load shall be at least 2.1 or, when supplied in the form of a salt,
doit être d'au moins 1,1. Le rapport molaire de l'hydro- must be at least 1.1. The molar ratio of hydro-
sulfure d'un métal à l'acide dichIoroacétique (sous la forme d'acide libre) dans la charge alimentaire doit être d'au moins 3,1 et s'il est fourni sous la forme du sel, doit être d'au moins 2,1. Des rapports supérieurs peuvent être utilisés. Le rapport molaire préféré de l'hydrosulfure d'un métal à l'acide monochloroacétique est de 2,1 à environ 3 et à dichloroacétique est de 3,1 à environ 4. Des rapports encore supérieurs sulphide from a metal to dichloroacetic acid (in the form of free acid) in the feed load must be at least 3.1 and if supplied in the form of salt, must be at least 2.1. Higher gear can be used. The preferred molar ratio of a metal hydrosulfide to monochloroacetic acid is from 2.1 to about 3 and dichloroacetic is from about 3.1 to about 4. Still higher ratios
peuvent être utilisés.can be used.
La réaction est effectuée à une pression d'au moins 17 bars et des pressions de 17 à 34 bars se sont révélées produire les meilleurs rendements il est critique que la réaction soit entreprise aux pressions élevées décrites du sulfure d'hydrogène pour forcer le procédé à produire le produit souhaité à de hauts rendements. La pression peut être obtenue par la pression autogène des réactifs ou avec l'addition de sulfure The reaction is carried out at a pressure of at least 17 bar and pressures of 17 to 34 bar have been found to produce the best yields it is critical that the reaction be carried out at the described high pressures of hydrogen sulfide to force the process to proceed. produce the desired product at high yields. The pressure can be obtained by the autogenous pressure of the reagents or with the addition of sulphide
d'hydrogène gazeux supplémentaire. additional hydrogen gas.
Contrairement à la criticalité des conditions de pression élevée, l'on a observé que lorsqu'on utilise les présents réactifs, la réaction pouvait être effectuée à de basses températures. La réaction peut être effectuée à des températures comprises entre la température ambiante et environ 150 C et de préférence entre la température ambiante et 100 C et mieux entre la température ambiante et 60 C. La capacité d'effectuer le procédé à de basses températures représente un autre aspect bénéfique de l'invention pour produire de manière inattendue un In contrast to the criticality of the high pressure conditions, it has been observed that when the present reagents are used, the reaction can be carried out at low temperatures. The reaction may be carried out at temperatures from room temperature to about 150 ° C and preferably from room temperature to 100 ° C and more preferably from room temperature to 60 ° C. The ability to perform the process at low temperatures another beneficial aspect of the invention to unexpectedly produce a
procédé économiquement efficace.economically efficient process.
*La durée pendant laquelle les réactifs sont contenus dans la zone réactionnelle peut être facilement déterminée par ceux qui sont compétents en la matière afin d'optimiser le rendement. Normalement, le temps variera selon la dimension et la configuration du réacteur et selon que le procédé est effectué en mode discontinu ou continu. Normalement, des temps de résidence d'au moins environ 20 minutes donnent de bons rendements avec des temps supérieurs à environ 40 minutes ne montrant The time during which the reagents are contained in the reaction zone can be easily determined by those skilled in the art in order to optimize the yield. Normally, the time will vary depending on the size and configuration of the reactor and whether the process is performed batchwise or continuously. Normally, residence times of at least about 20 minutes give good yields with times greater than about 40 minutes showing
sensiblement pas de plus amples augmentations des rende- substantially no further increases in
ments. Des temps plus importants ou plus faibles peuvent être appropriés dans diverses conditions de la zone réactionnelle. La zone réactionnelle peut être tout réacteur capable de provoquer un contact parmi les réactifs dans un procédé en mode discontinu ou continu. Par exemple, un réacteur tubulaire conventionnel ou son équivalent peut être utilisé pour effectuer la réaction d'une manière continue tandis qu'un récipient réactionnel sous pression ments. Larger or smaller times may be appropriate under various conditions of the reaction zone. The reaction zone may be any reactor capable of causing contact among the reactants in a batch or continuous process. For example, a conventional tubular reactor or its equivalent can be used to carry out the reaction in a continuous manner while a reaction vessel under pressure
peut être utilisé pour une opération discontinue. can be used for a batch operation.
Les courants alimentaires (l'un contenant un mélange d'acidesorganiques et un contenant un hydrosulfure d'un métal alcalin) peuvent être mélangés avant entrée dans la zone réactionnelle. Le mélange peut être accompli Feed streams (one containing a mixture of organic acids and one containing an alkali metal hydrosulfide) can be mixed before entering the reaction zone. The mixture can be accomplished
par divers moyens conventionnels pour un mélange liquide- by various conventional means for a liquid mixture
liquide comme des mélangeurs à tourbillons ou des mélangeurs statiques avec des serpentins en une toile d'acier inoxydable ou analogue. Les alimentations mélangées sont introduites dans une zone réactionnelle. Lorsque le procédé est effectué sur une base continue, une pompe de dosage à haute pression ou analogue peut être utilisée pour introduire les fluides d'alimentation dans la zone de réaction à une allure telle que les réactifs soient maintenus dans la zone réactionnelle pendant un temps de résidence suffisant pour permettre aux réactifs de former l'acide thioglycolique produit à de hauts rendements. La zone réactionnelle doit être maintenue à une pression d'au moins 17 bars (de préférence de 17 à 34 bars) et peut être à des températures comprises entre la température ambiante et environ 150 C ( de préférence la température ambiante à 100 C et mieux la température liquid like vortex mixers or static mixers with coils made of stainless steel cloth or the like. The mixed feeds are introduced into a reaction zone. When the process is carried out on a continuous basis, a high pressure metering pump or the like can be used to introduce the feed fluids into the reaction zone at a rate such that the reactants are maintained in the reaction zone for a period of time. sufficient residence to allow the reactants to form the produced thioglycolic acid in high yields. The reaction zone must be maintained at a pressure of at least 17 bar (preferably 17 to 34 bar) and may be at temperatures between room temperature and about 150 C (preferably room temperature to 100 C and better) temperature
ambiante à 80 C) comme on l'a décrit ci-dessus. ambient at 80 C) as described above.
La matière liquide est retirée de la zone réactionnelle. Par exemple dans un procédé continu, l'enlèvement peut être effectué en détendant le liquide à travers un régulateur de contre-pression ou analogue à la pression atmosphérique. Les gaz d'échappement qui sont produits dans le réacteur (principalement H25) sont alors retirés et passent normalement à travers des The liquid material is removed from the reaction zone. For example in a continuous process, the removal can be carried out by expanding the liquid through a back pressure regulator or the like at atmospheric pressure. The exhaust gases that are produced in the reactor (mainly H25) are then removed and normally pass through
épurateurs caustiques.caustic purifiers.
Le liquide aqueux retiré de la zone réactionnelle contient de l'acide thioglycolique comme-produit réactionnel 257105f principal (rendement normalement supérieur à 90%) et peut également contenir de petites quantités d'acide thioglycolique comme sous-produit. Le liquide retiré de la zone réactionnelle peut être traité avec un acide minéral inorganique comme l'acide sulfurique pour convertir les sels de métal alcalin d'acides organiques en acide libre On a de plus trouvé de manière inattendue que le sous-produit majeur, l'acide thiodiglycolique,pouvait The aqueous liquid removed from the reaction zone contains thioglycolic acid as the main reaction product (yield normally greater than 90%) and may also contain minor amounts of thioglycolic acid as a by-product. The liquid removed from the reaction zone can be treated with an inorganic mineral acid such as sulfuric acid to convert the alkali metal salts of organic acids to free acid. It has also been unexpectedly found that the major by-product thiodiglycolic acid, could
être retiré, recyclé et introduit dans la zone réaction- removed, recycled and introduced into the reaction zone
nelle en tant que partie de la charge d'alimentation. as part of the feedstock.
Lors d'un recyclage de l'acide thiodiglycolique sous- When recycling thiodiglycolic acid
produit dans les conditions du procédé de la présente invention, on obtient des rendements totaux du produit souhaité d'environ 95-100%o. L'hypothèse de la formation produced under the conditions of the process of the present invention, total yields of the desired product of about 95-100% o are obtained. The training hypothesis
de l'acide thioglycolique à partir de l'acide thio- thioglycolic acid from thio-
diglycolique est la suivante (cette théorie n'est en aucun cas considérée comme limitant la présente invention mais diglycolic acid is the following (this theory is in no way considered to limit the present invention but
simplement en tant que mode suggéré) par le disproportion- simply as a suggested mode) by the disproportionate
nement de l'acide thiodiglycolique selon la réaction suivante: NaOOCCH2SCH2COONa + H2S 2 HSCH2COONa Les exemples qui suivent sont donnés dans des buts d'illustration uniquement et ne doivent en aucun Thiodiglycolic acid according to the following reaction: NaOOCCH2SCH2COONa + H2S 2 HSCH2COONa The following examples are for illustrative purposes only and should not be used in any way.
cas limiter les revendications jointes. Toutes les parties case limit the attached claims. All parties
et pourcentages sont en poids à moins que cela ne soit and percentages are by weight unless it is
indiqué autrement.otherwise indicated.
EXPERIENCEEXPERIENCE
Le procédé a été accompli d'une manière continue en utilisant un réacteur tubulaire. I1 consistait en un réacteur tubulaire de 5,18 mètres de long, 3,17 mm de diamètre interne et 6,35 mm de diamètre externe enroulé en une spirale de façon à s'adapter dans un bain d'huile à haute température. La température du bain, T2 et celle du produit, T1 ont été très précisément surveillées par deux thermocouples et contrôlées par un contrôleur automatique de la température. La pression du système The process was accomplished in a continuous manner using a tubular reactor. It consisted of a tubular reactor 5.18 meters long, 3.17 mm internal diameter and 6.35 mm outer diameter wound in a spiral so as to fit in an oil bath at high temperature. The temperature of the bath, T2 and that of the product, T1 were very precisely monitored by two thermocouples and controlled by an automatic temperature controller. The pressure of the system
du réacteur a été contrôlée par un régulateur de contre-pres- the reactor was controlled by a counter-pres-
sion à une gamme de 0-34 bars et a été très précisément surveillée par deux manomètres, à une gamme de 0-41 bars, at a range of 0-34 bar and was precisely monitored by two manometers, at a range of 0-41 bar,
placés à l'entrée et à la sortie du réacteur tubulaire. placed at the inlet and outlet of the tubular reactor.
L'hydrosulfure de métal alcalin (sous forme de NaSH) et les acides monoet dichloroacétiques mélangés comme charges alimentaires ont été introduits dans le réacteur lO tubulaire en provenance de réservoirs au moyen de pompes séparées de dosage à haute pression à deux pistons ayant des capacités d'écoulement de 0,12 m /mn à 3,6 mQ/mn par tête. Les alimentations ont été initialement mélangées en utilisant un mélangeur à deux tubes. Le courant de NaSH a été introduit par le tube de charge d'insertion avec The alkali metal hydrosulfide (in the form of NaSH) and the mono and dichloroacetic acids mixed as feedstocks were fed to the tubular reactor from tanks by means of separate two-piston high pressure metering pumps having flow of 0.12 m / min to 3.6 mQ / min per head. The feeds were initially mixed using a two-tube mixer. The NaSH stream was introduced through the insertion charge tube with
le courant d'acide organique provenant de l'extérieur. the organic acid stream from the outside.
On a alors fait passer les deux courantsà travers un mélangeur statique ayant des serpentins d'une gaze The two streams were then passed through a static mixer having coils of a gauze
d'acier inxoydable pour obtenir un plus ample mélange. of stainless steel to obtain a wider mixture.
Le produit en phase liquide du réacteur a été détendu par un régulateur de contre-pression à la pression atmosphérique. Il a alors été acidifié avec 75% d'acide sulfurique avant d'être recueilli dans un récepteur en The liquid phase product of the reactor was expanded by a back pressure regulator at atmospheric pressure. It was then acidified with 75% sulfuric acid before being collected in a receptor.
acier inoxydable. On a alors fait passer les gaz d'échap- stainless steel. The exhaust gases were then passed
pement à travers deux solutions de nettoyage caustiques en série pour retirer le sulfure d'hydrogène. Des échantillons du produit liquide ont été analysés par une technique standard pour l'acide thioglycolique (TGA), through two caustic cleaning solutions in series to remove hydrogen sulphide. Samples of the liquid product were analyzed by a standard technique for thioglycolic acid (TGA),
l'acide thiodiglycolique (TDGA) et l'acide dithiodi- thiodiglycolic acid (TDGA) and dithiodic acid
glycolique (DTDGA) en utilisant une chromatographie liquide haute pression. L'acide thioglycolique peut être glycolic acid (DTDGA) using high pressure liquid chromatography. Thioglycolic acid can be
récupéré par extraction en utilisant de la méthylisobutyl- recovered by extraction using methylisobutyl-
cétone avec ensuite distillation.ketone with then distillation.
En utilisant le dispositif décrit ci-dessus, on a entrepris une série d'essais en utilisant un mélange commercial d'acide monochloroacétique (MCA) et d'acide Using the device described above, a series of tests were conducted using a commercial mixture of monochloroacetic acid (MCA) and acid.
dichloroacétique (DCA) à un rapport molaire de 97:3. dichloroacetic acid (DCA) at a molar ratio of 97: 3.
Chaque réaction a été effectuée à une pression de 28 bars (pression d'entrée et de sortie) et un temps de résidence de 40 minutes. La température des essais a changé entre C et 80 C en surveillant la température de réaction et de sortie. Les résultats des essais sont donnés au Each reaction was carried out at a pressure of 28 bar (inlet and outlet pressure) and a residence time of 40 minutes. The temperature of the tests changed between C and 80 C by monitoring the reaction and exit temperature. The results of the tests are given in
tableau I ci-dessous.Table I below.
TABLEAU ITABLE I
Essai Température MCA DCA NaSH TGA TDGA DTDGA C Concentration % rendement molaire MCA Temperature Test DCA NaSH TGA TDGA DTDGA C Concentration% Molar Yield
1 25 3,0 0,09 6,6 91,4 4,5 -1 25 3.0 0.09 6.6 91.4 4.5 -
2 50 3,0 0,09 6,6 87,3 6,3 -2 50 3.0 0.09 6.6 87.3 6.3 -
3 80 3,0 0,09 6,6 90,3 8,6 -3 80 3.0 0.09 6.6 90.3 8.6 -
EXEMPLE IIEXAMPLE II
On a entrepris une série d'essais de la même manière qu'on l'a décrit à l'exemple I ci-dessus à l'exception que la température a été maintenue à 25 C tandis que l'on faisait varier la pression dans la zone réactionnelle à chaque essai. Les résultats donnés au tableau II ci- dessous montrent que le présent procédé doit être effectué à une pression élevée d'au moins environ 17 bars (principalement du fait de H2S) pour produire l'acide thioglycolique souhaité à de hauts rendements. Les réactions effectuées à des pressions inférieures (même à des temps bien plus longs de réaction) A series of tests were conducted in the same manner as described in Example I above except that the temperature was maintained at 25 ° C. while the pressure was varied in the reaction zone at each test. The results given in Table II below show that the present process should be carried out at a high pressure of at least about 17 bar (mainly due to H 2 S) to produce the desired thioglycolic acid at high yields. Reactions at lower pressures (even at much longer reaction times)
ne produisent pas les hauts rendements souhaités. do not produce the desired high yields.
Tableau IITable II
Essai Température Pression Temps de Rendement C bars résidence TGA %O (mn) Test Temperature Pressure Time of Performance C bars residence TGA% O (mn)
4 25 0 70 574 25 0 70 57
25 10 70 8825 10 70 88
6 25 17 40 926 25 17 40 92
7 25 28 40 957 25 28 40 95
EXEMPLE IIIEXAMPLE III
Une série d'essais est entreprise de la même manière qu'on l'a décrit à l'exemple I ci-dessus à l'exception que le thioéther de l'acide glycolique (TDGA) est récupéré en tant que résidu de distillation, après la distillation et la récupération de l'acide thioglycolique. Le thioéther récupéré est réintroduit dans la zone réactionnelle en tant que partie du courant d'alimentation d'acides organiques mélangés. Le rendement total résultant de l'acide thioglycolique produit est A series of tests is carried out in the same manner as described in Example I above with the exception that the glycolic acid thioether (TDGA) is recovered as a distillation residue, after distillation and recovery of thioglycolic acid. The recovered thioether is reintroduced into the reaction zone as part of the mixed organic acid feed stream. The total yield resulting from the thioglycolic acid produced is
accru d'environ 3,5 à 5%.increased by about 3.5 to 5%.
ilhe
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